Question

【题目】家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉，工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器，下图是该用电器的工作原理图。先在室温下把液体乙烯材料放入容器中，温控旋转开关接ab开始加热，发光二极管正常发光，当液体温度达到70℃；温控旋转开关自动接cd，发光二极管熄灭，电动机起动，再倒入三混粉在容器中保温搅拌，搅拌均匀后，涂抹到墙壁上使之更加平滑牢固。旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W，旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W，电动机正常工作的功率为1100W，发光二极管L规格为“2V 0．2W”，R1是加热电热丝，R2是保温电热丝，R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻。（忽略温度对电阻的影响）【C液=1.8×103J／（kg℃）】

（1）用电器正常工作时，求保温电热丝R2的电阻值。

（2）液体乙烯材料质量为6kg，初温为20℃，求温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，液体乙烯材料吸收了多少热量。

（3）温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，电路正常工作了6分40秒，该过程中加热电热丝产生的热量为多少。

Answer 1

【答案】（1）484Ω；（2）5.4×105J；（3）6×105J

【解析】解：（1）由工作原理图可知，温控旋转开关接cd时，电动机M和保温电热丝R2并联，所以Pcd=P2+PM，所以保温电热丝R2的功率P2=Pcd-PM=1200W -1100W =100W，

由可得，电热丝R2的阻值。

（2）温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，液体温度为70℃，液体乙烯材料吸收的热量.

（3）温控旋转开关接ab时，电热丝R0和发光二极管L串联，再与加热电热丝R1并联，发管二极管L规格为“2V 0.2W”，则发光二极管正常工作时的电流，

发光二极管所在支路两端电压为家庭电路电压220V，所以该支路消耗的功率P支=UI=220V×0.1A=22W，

因为旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W，Pab=P1+P支

所以，电加热丝R1消耗的功率P1=Pab-P支=1522W-22W=1500W，

电路正常工作时间t=6min40s=6×60s+40s=400s，

该过程中加热电热丝产生的热量Q=W=P1t=1500W×400s=6×105J。

答：（1）保温电热丝R2的电阻值为。（2）液体乙烯材料吸收了的热量。（3）该过程中加热电热丝产生的热量为6×105J。